阅读说明：本技术 海洋天气和短期气候预测用观测塔 (Observation tower for predicting marine weather and short-term climate ) 是由 刘健 简洪登 范湘涛 靳晴文 于 2019-07-24 设计创作，主要内容包括：海洋天气和短期气候预测用观测塔,包括桶体、竖管、第一球面板和第二球面板,第一球面板的内凹面中间开设第二通孔,第二球面板的内凹面中间开设第三通孔,第二通孔与竖管侧壁密闭固定连接,第三通孔与竖管之间通过轴承活动连接,竖管的上端固定安装接雨板。第二球面板和接雨板组成的结构外形为流线型设计,可以利用流体力学的原理提高本发明的整体稳定性,本发明将风速仪设置在桶体的底部,可以避免雨林,可以减少雨水落到风速仪的叶片上,可以提高在雨天风速仪的监测精度。(Marine weather and short-term climate forecast are with observing tower, including staving, standpipe, first spherical surface board and second spherical surface board, set up the second through-hole in the middle of the interior concave surface of first spherical surface board, set up the third through-hole in the middle of the interior concave surface of second spherical surface board, the airtight fixed connection of second through-hole and standpipe lateral wall, through bearing swing joint between third through-hole and the standpipe, the upper end fixed mounting of standpipe connects the rain board. The structure formed by the second spherical panel and the rain receiving plate is in a streamline design, the whole stability of the wind speed instrument can be improved by utilizing the principle of hydrodynamics, the wind speed instrument is arranged at the bottom of the barrel body, rain forests can be avoided, rainwater can be reduced from falling onto blades of the wind speed instrument, and the monitoring precision of the wind speed instrument in rainy days can be improved.)

海洋天气和短期气候预测用观测塔

技术领域

本发明属于观测塔技术领域，具体地说是一种海洋天气和短期气候预测用观测塔。

背景技术

海洋天气需要及时准确的观测，目前多使用观测塔进行观测，然而目前的观测塔体型较大，对雨量、风速等监测不够准确，安装稳定性也较差，安装难度较高，难以实现电能的自供应，对于电路的安装要求较高，安装成本高，不适合较多数量的安装。

发明内容

本发明提供一种海洋天气和短期气候预测用观测塔，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

海洋天气和短期气候预测用观测塔，包括桶体，桶体顶面中间开设第一通孔，第一通孔内固定安装竖管，桶体上部设有第一球面板和第二球面板，第一球面板和第二球面板的内凹面均朝上，第一球面板的内凹面中间开设第二通孔，第二球面板的内凹面中间开设第三通孔，第二通孔与竖管侧壁密闭固定连接，第三通孔与竖管之间通过轴承活动连接，竖管的上端固定安装接雨板，接雨板顶面开设多个均匀分布的第四通孔，竖管侧面开设数个均匀分布的第五通孔，第五通孔位于第一球面板的内凹面上侧，第一通孔上端外周开设数个均匀分布的轴孔，轴孔内均通过轴承活动安装传动轴，第二球面板底部固定安装环形板，环形板与竖管同轴，环形板内圈固定安装环形齿条，传动轴的上端固定安装齿轮，环形齿条与齿轮啮合配合，桶体内对应传动轴下端处均固定安装发电机，发电机的转轴上端与对应的传动轴下端固定连接，竖管内活动安装竖轴，竖轴外周固定安装螺旋叶片，竖管侧面对应传动轴的方向均开设第六通孔，第六通孔内均通过轴承活动安装横轴，传动轴上固定安装第一伞齿轮，横轴的外端固定安装第二伞齿轮，第一伞齿轮与对应的第二伞齿轮啮合配合，横轴的内端固定安装第三伞齿轮，竖轴上固定安装第四伞齿轮，第三伞齿轮与第四伞齿轮啮合配合，桶体内固定安装蓄电池、控制器和无线信号发射器，发电机与蓄电池相连，竖管靠近下端处固定安装流量计，接雨板顶部固定安装风向仪，桶体底部固定安装风速仪，风向仪、风速仪、控制器、无线信号发射器、流量计均与蓄电池相连，风向仪、风速仪、无线信号发射器、流量计均与控制器相连，竖管下端侧面开设数个均匀分布的第一排水孔，桶体侧面对应第一排水孔的位置均开设第二排水孔，第一排水孔外端与对应的第二排水孔内端之间均通过连接管固定连接，第二排水孔的外端固定连接L管的上端，桶体下部设有固定墩，L管的下端内侧与固定墩之间通过连接架固定连接，第二球面板的外凹面固定安装数个均匀分布的扇片。

如上所述的海洋天气和短期气候预测用观测塔，所述的竖轴的上端通过轴承套装套环，套环侧部与竖管内壁通过支架固定连接。

如上所述的海洋天气和短期气候预测用观测塔，所述的轴承均为密封轴承。

如上所述的海洋天气和短期气候预测用观测塔，所述的接雨板为圆形，接雨板的外径大于第二球面板的外径。

如上所述的海洋天气和短期气候预测用观测塔，所述的接雨板顶面靠近外圈处固定安装环形挡板。

如上所述的海洋天气和短期气候预测用观测塔，所述的桶体的外侧固定安装多功能监测模块，多功能监测模块与控制器相连。

本发明的优点是：本发明适合安装在多风的海上，风通过扇片带动第二球面板转动，第二球面板带动环形板转动，环形板通过环形齿条与齿轮啮合配合带动多根传动轴同时转动，传动轴带动对应的发电机发电并将电能储存在蓄电池内，蓄电池给本发明的用电元件供电，本发明通过风向仪、风速仪时刻监测海上的风向和风速，风向仪和风速仪不停的将测得的数据传输给控制器，当下雨时雨水落到接雨板上，雨水通过第四通孔进入第一球面板内，然后经过第五通孔流入到竖管内，雨水流经竖管内的流量计后经过第一排水孔、连接管、第二排水孔、L管后排出，流量计将测得的雨水经过量传输给控制器，控制器将接收到的数据定期通过线信号发射器传回数据中心，数据中心对数据进行分析即可实现对海洋天气的观测和短期气候的预测，第二球面板转动时，传动轴通过第一伞齿轮与对应的第二伞齿轮啮合配合带动横轴转动，横轴通过第三伞齿轮与第四伞齿轮啮合配合带动竖轴转动，竖轴带动螺旋叶片转动，螺旋叶片转动时带动空气从竖管的上端向下流动，使得第一球面板和接雨板之间的腔体内时刻处于低压状态，可以加速接雨板上接到的雨水快速通过第四通孔，可以加速雨水流经本发明的过程，从而可以避免雨水过大时雨水来不及流经第四通孔而从接雨板外周溢出的情况，保证单位时间内单位面积降雨量统计的准确性，本发明第二球面板和接雨板组成的结构外形为流线型设计，可以利用流体力学的原理提高本发明的整体稳定性，当风经过本发明时，由于接雨板表面为平面，第二球面板底面为突出的弧面，接雨板表面风速低于第二球面板底面的风速，因此接雨板表面的气体压强高于第二球面板底面的气体压强，两侧的气压差给本发明一个向下的压力，可以提高本发明在固定墩的安装稳定性，本发明将风速仪设置在桶体的底部，可以避免雨林，可以减少雨水落到风速仪的叶片上，可以提高在雨天风速仪的监测精度，本发明结构稳定，节约电能，监测精度高，适合推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的部的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

海洋天气和短期气候预测用观测塔，如图所示，包括桶体1，桶体1顶面中间开设第一通孔2，第一通孔2内固定安装竖管3，桶体1上部设有第一球面板4和第二球面板5，第一球面板4和第二球面板5的内凹面均朝上，第一球面板4的内凹面中间开设第二通孔6，第二球面板5的内凹面中间开设第三通孔7，第二通孔6与竖管3侧壁密闭固定连接，第三通孔7与竖管3之间通过轴承活动连接，竖管3的上端固定安装接雨板8，接雨板8顶面开设多个均匀分布的第四通孔9，竖管3侧面开设数个均匀分布的第五通孔10，第五通孔10位于第一球面板4的内凹面上侧，第一通孔2上端外周开设数个均匀分布的轴孔11，轴孔11内均通过轴承活动安装传动轴12，第二球面板5底部固定安装环形板13，环形板13与竖管同轴，环形板13内圈固定安装环形齿条14，传动轴12的上端固定安装齿轮15，环形齿条14与齿轮15啮合配合，桶体1内对应传动轴12下端处均固定安装发电机16，发电机16的转轴上端与对应的传动轴12下端固定连接，竖管3内活动安装竖轴17，竖轴17外周固定安装螺旋叶片18，竖管侧面对应传动轴的方向均开设第六通孔19，第六通孔19内均通过轴承活动安装横轴20，传动轴上固定安装第一伞齿轮21，横轴的外端固定安装第二伞齿轮22，第一伞齿轮21与对应的第二伞齿轮22啮合配合，横轴的内端固定安装第三伞齿轮23，竖轴上固定安装第四伞齿轮24，第三伞齿轮23与第四伞齿轮24啮合配合，桶体1内固定安装蓄电池25、控制器26和无线信号发射器27，发电机与蓄电池25相连，竖管靠近下端处固定安装流量计28，接雨板顶部固定安装风向仪29，桶体1底部固定安装风速仪30，风向仪29、风速仪30、控制器26、无线信号发射器27、流量计28均与蓄电池相连，风向仪29、风速仪30、无线信号发射器27、流量计28均与控制器26相连，竖管下端侧面开设数个均匀分布的第一排水孔31，桶体1侧面对应第一排水孔31的位置均开设第二排水孔32，第一排水孔31外端与对应的第二排水孔32内端之间均通过连接管固定连接，第二排水孔32的外端固定连接L管33的上端，桶体1下部设有固定墩34，L管33的下端内侧与固定墩之间通过连接架固定连接，第二球面板5的外凹面固定安装数个均匀分布的扇片35。本发明适合安装在多风的海上，风通过扇片35带动第二球面板5转动，第二球面板带动环形板13转动，环形板13通过环形齿条14与齿轮15啮合配合带动多根传动轴12同时转动，传动轴12带动对应的发电机发电并将电能储存在蓄电池内，蓄电池给本发明的用电元件供电，本发明通过风向仪29、风速仪30时刻监测海上的风向和风速，风向仪29和风速仪30不停的将测得的数据传输给控制器，当下雨时雨水落到接雨板上，雨水通过第四通孔9进入第一球面板4内，然后经过第五通孔10流入到竖管3内，雨水流经竖管内的流量计28后经过第一排水孔31、连接管、第二排水孔32、L管33后排出，流量计28将测得的雨水经过量传输给控制器，控制器将接收到的数据定期通过线信号发射器27传回数据中心，数据中心对数据进行分析即可实现对海洋天气的观测和短期气候的预测，第二球面板转动时，传动轴12通过第一伞齿轮21与对应的第二伞齿轮22啮合配合带动横轴转动，横轴通过第三伞齿轮23与第四伞齿轮24啮合配合带动竖轴17转动，竖轴17带动螺旋叶片转动，螺旋叶片转动时带动空气从竖管的上端向下流动，使得第一球面板和接雨板之间的腔体内时刻处于低压状态，可以加速接雨板上接到的雨水快速通过第四通孔9，可以加速雨水流经本发明的过程，从而可以避免雨水过大时雨水来不及流经第四通孔9而从接雨板外周溢出的情况，保证单位时间内单位面积降雨量统计的准确性，本发明第二球面板和接雨板组成的结构外形为流线型设计，可以利用流体力学的原理提高本发明的整体稳定性，当风经过本发明时，由于接雨板表面为平面，第二球面板底面为突出的弧面，接雨板表面风速低于第二球面板底面的风速，因此接雨板表面的气体压强高于第二球面板底面的气体压强，两侧的气压差给本发明一个向下的压力，可以提高本发明在固定墩的安装稳定性，本发明将风速仪30设置在桶体1的底部，可以避免雨林，可以减少雨水落到风速仪的叶片上，可以提高在雨天风速仪的监测精度，本发明结构稳定，节约电能，监测精度高，适合推广使用。

具体而言，如图所示，本实施例所述的竖轴17的上端通过轴承套装套环36，套环36侧部与竖管内壁通过支架固定连接。该设计可以保证竖轴的安装稳定性。

具体的，如图所示，本实施例所述的轴承均为密封轴承。该设计可以保证本发明的密闭性，避免轴承连接处水泄漏。

进一步的，如图所示，本实施例所述的接雨板8为圆形，接雨板8的外径大于第二球面板5的外径。该设计可以避免雨水落到第一球面板和第二球面板之间的缝隙中。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的接雨板顶面靠近外圈处固定安装环形挡板37。该设计可以减少接雨板接到的雨水流失，可以保证接到的雨水进入到竖管内部，提高单位时间内接到雨水的测量精度。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的桶体1的外侧固定安装多功能监测模块38，多功能监测模块38与控制器相连。通过多功能监测模块对环境的温度和湿度等进行检测，不断将检测的数据通过控制器在无线信号发射器的工作下传回数据中心，可以提高本发明对天气监测和气候预测的准确性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。